關(guān)于超高頻芯片的那些事
不同頻段標(biāo)簽芯片的基本結(jié)構(gòu)類似,一般都包含射頻前端、模擬前端、數(shù)字基帶和存儲(chǔ)器單元等模塊。其中,射頻前端模塊主要用于對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行整流和反射調(diào)制;模擬前端模塊主要用于產(chǎn)生芯片內(nèi)所需的基準(zhǔn)電源和系統(tǒng)時(shí)鐘,進(jìn)行上電復(fù)位等;數(shù)字基帶模塊主要用于對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼解編碼以及進(jìn)行防碰撞協(xié)議的處理等;存儲(chǔ)器單元模塊用于信息存儲(chǔ)。上一篇我們聊到市場(chǎng)主流高頻(HF)芯片,今天我們來(lái)聊聊超高頻(UHF)的市場(chǎng)主流芯片及發(fā)展趨勢(shì)。

從芯片符合的空口協(xié)議來(lái)看:目前國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的超高頻RFID空口協(xié)議有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。市場(chǎng)的主流芯片基本上是參照ISO/IEC 18000-6C。
(1)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為ISO/IEC 18000-6系列標(biāo)準(zhǔn),含ISO/IEC 18000-6A(61)、ISO/IEC18000-6B(62)、ISO/IEC 18000-6C(63,EPC C1 GEN2)、ISO/IEC 18000-6D(64);
(2)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 29768-2013 信息技術(shù)射頻識(shí)別 800/900MHz空中接口協(xié)議;國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB 7377.1-2011 軍用射頻識(shí)別空中接口第1部分:800/900 MHz 參數(shù)
(3)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):中國(guó)交通行業(yè)電子汽車標(biāo)識(shí)(ERI)標(biāo)準(zhǔn)等,用于車輛的高速識(shí)別。
(4)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn):IPICO 的IP-X標(biāo)準(zhǔn),愛(ài)康普科技(大連)有限公司的漢協(xié)議等。

從芯片的封裝形態(tài)來(lái)看:常見(jiàn)的超高頻芯片封裝形態(tài)主要有Wafer、QFN、SOT三種!Wafer晶圓成本比較低,可以直接采用倒封裝;QFN與SOT是在wafer的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次封裝,可以直接做為Chip件采用SMT的方式跟PCB、FPC或陶瓷天線進(jìn)行焊接,主要用于做一些抗金屬類的特種標(biāo)簽。
從芯片主流應(yīng)用來(lái)看:目前市面上應(yīng)用最為廣泛的芯片:Higgs 3(H3)、Higgs 4(H4)、Impinj M4E Impinj M4QT、Impinj M5 Impinj R6、NXP Ucode 7。
Higgs-3
Higgs-3 在極低功率下仍然可以提供足夠的反射信號(hào)在更大的范圍上讀取標(biāo)簽。Higgs-3可以在很低的RF功率下進(jìn)行正常寫入,結(jié)合定制命令(Loadimage)可以高速寫入數(shù)據(jù)。Alien Higgs-3使用了低成本的CMOS工藝和EEPROM技術(shù)。該芯片還具有一個(gè)64位工廠編程不可更改的唯一序列號(hào),結(jié)合EPC編碼該芯片可以為要標(biāo)記的物品提供一個(gè)獨(dú)特的“指紋”。
Higgs-4
Higgs-4 工作在極低的功率級(jí)別下仍然能提供足夠的反射信號(hào)擴(kuò)展讀取標(biāo)簽的范圍。Higgs-4還能在低射頻功率下寫入數(shù)據(jù),也可以使用Alien的快速寫(QuickWrite?)指令高速的對(duì)標(biāo)簽寫入數(shù)據(jù)。 爆炸寫(BlastWrite?)功能還能在大數(shù)量標(biāo)簽的零售應(yīng)用中對(duì)多標(biāo)簽同時(shí)寫入數(shù)據(jù)。Higgs-4完全支持最新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“序列化方案”。該芯片還具有工廠寫入的不能改寫的64位序列號(hào),結(jié)合EPC代碼芯片可以針對(duì)被標(biāo)識(shí)的物品提供一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)。

Impinj Monza 標(biāo)簽
Monza 系列標(biāo)簽芯片,提供獨(dú)一無(wú)二的性能、內(nèi)存及擴(kuò)展功能,解決最具挑戰(zhàn)性的RFID應(yīng)用問(wèn)題。結(jié)合優(yōu)良的抗干擾能力,具備卓越的靈敏度,Monza支持芯片級(jí)的序列化,全向天線,內(nèi)存擴(kuò)展和封裝選項(xiàng)。Impinj Monza 標(biāo)簽的功能特性:
擁有業(yè)界最佳讀寫靈敏度和出色的抗干擾能力,實(shí)現(xiàn)卓越的讀寫可靠性,更小標(biāo)簽設(shè)計(jì),更長(zhǎng)讀取范圍
第二代標(biāo)準(zhǔn)自定義功能,利于庫(kù)存讀取難讀的標(biāo)簽,快速訪問(wèn)序列號(hào)
易于部署,可靠和可擴(kuò)展的芯片序列化方法,支持散貨和在線編碼
2個(gè)完全獨(dú)立的天線接口,實(shí)現(xiàn)無(wú)盲點(diǎn)標(biāo)簽
多種內(nèi)存選項(xiàng),支持大容量用戶內(nèi)存和數(shù)據(jù)資料,保證敏感信息的安全和隱私
48位序列化的標(biāo)簽識(shí)別碼(TID)內(nèi)存
產(chǎn)品身份驗(yàn)證和防偽造應(yīng)用的支持

Monza 6
基于Impinj Monza 6基礎(chǔ)上的RAIN RFID標(biāo)簽芯片為大規(guī)模物品智能化應(yīng)用提供了無(wú)與倫比的性能和數(shù)據(jù)完整性,這些應(yīng)用需要大批量、高性能、序列化的標(biāo)簽。Monza 6標(biāo)簽芯片適合于零售、醫(yī)療和數(shù)據(jù)完整性,這些應(yīng)用需要大批量、高性能、序列化的標(biāo)簽。Monza 6標(biāo)簽芯片適合于零售、醫(yī)療、票務(wù)和其他應(yīng)用的單品級(jí)應(yīng)用。所有的Monza 6標(biāo)簽芯片包含了自動(dòng)性能調(diào)節(jié)、自我診斷和耐久結(jié)構(gòu)等特性,在提高標(biāo)簽的質(zhì)量和讀取性能的同時(shí)也降低了標(biāo)簽應(yīng)用的成本。

NXP UCODE 7
NXP UCODE 7可在密集標(biāo)簽環(huán)境下實(shí)現(xiàn)RFID標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離讀取和快速庫(kù)存。采用UCODE 7芯片設(shè)計(jì)可制造出符合全球規(guī)范且具有一流性能的全球通用RFID標(biāo)簽。該器件針對(duì)96位EPC提供預(yù)序列化,同時(shí)提供可以改進(jìn)并簡(jiǎn)化標(biāo)簽初始化過(guò)程的并行編碼功能。UCODE 7還提供用于優(yōu)化RFID標(biāo)簽初始化的標(biāo)簽電源指示燈以及用于商品電子防盜系統(tǒng)(EAS)應(yīng)用的產(chǎn)品狀態(tài)標(biāo)志。
主要超高頻芯片特性對(duì)比圖(部分)

從芯片的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看
超高頻芯片正走向兩極分化的趨勢(shì),體現(xiàn)在“一增一減”。
一類是“減功能簡(jiǎn)單化”,芯片越做越小,如impinjR6尺寸為465μm*400μm,這類芯片功能簡(jiǎn)單、容量小,有的甚至沒(méi)有User區(qū),但在芯片的靈敏度與多標(biāo)簽防沖撞性能上面有了很大的提升。如impinjR6、NXP Ucode 7、Alien Higgs EC的讀取靈敏度分別為-22.1dBm,-21dBm,-22.5dBm,擦寫靈敏度18.8dBm,-16dBm,-19dBm。這類芯片主要的應(yīng)用領(lǐng)域在于服裝、零售、物流、圖書館等。

另一類是“增功能復(fù)雜化”,芯片從簡(jiǎn)單的“身份識(shí)別”的功能向AES加密、Tamper Detection偵測(cè)、UHF&HF雙頻、溫濕度Sensor,比方NXP Ucode DNA、NXP G2IL+、EM4423、AMS SL900A,這類芯片的特點(diǎn)對(duì)靈敏度的要求是其次,重點(diǎn)是如何適合于特定的應(yīng)用場(chǎng)景,通常用于智慧交通、溯源防偽、資產(chǎn)管理、冷鏈物流等領(lǐng)域,單一芯片的市場(chǎng)量不大,但價(jià)值較高。




